Vegetační index - Vegetation Index

6- měsíčně NDVI průměr pro Austrálii od 1. prosince 2012 do 31. května 2013[1]

A Vegetační index (VI) je spektrální transformace dvou nebo více pásem určených ke zvýšení přínosu vegetačních vlastností a umožnění spolehlivého prostorového a časového vzájemného srovnání pozemské fotosyntetické aktivity a strukturálních variací vrchlíku.[2]

Existuje mnoho vegetačních indexů (VI), přičemž mnohé jsou funkčně ekvivalentní. Mnoho indexů využívá inverzní vztah mezi červenou a téměř infračervenou odrazivostí spojenou se zdravou zelenou vegetací. Od 60. let 20. století vědci používají ke sledování fluktuace vegetace na zemském povrchu satelitní dálkový průzkum Země. Měření atributů vegetace zahrnuje index listové oblasti (LAI), procentní podíl zelené pokrývky, obsah chlorofylu, zelenou biomasu a absorbované fotosynteticky aktivní záření (APAR).

Vegetační indexy (VI) byly historicky klasifikovány na základě řady atributů, včetně počtu spektrálních pásem (2 nebo větší než 2); způsob výpočtu (poměrný nebo ortogonální) v závislosti na požadovaném cíli; nebo podle jejich historického vývoje (klasifikovány jako VI první generace nebo VI druhé generace).[3] Kvůli srovnání účinnosti různých VI, Lyon, Yuan et al. (1998)[4] klasifikovali 7 VI na základě jejich výpočetních metod (odčítání, dělení nebo racionální transformace). Kvůli pokroku v technologii hyperspektrálního dálkového průzkumu Země jsou nyní k dispozici spektra odrazivosti s vysokým rozlišením, která lze použít s tradičními multispektrálními VI. Kromě toho byly vyvinuty VI, aby byly použity konkrétně s hyperspektrálními daty, jako je použití indexů vegetace s úzkým pásmem.

Použití

Vegetační indexy byly použity k:

  • zkoumat klimatické trendy;[5]
  • odhadnout obsah vody v půdě na dálku;[6][7]
  • sledovat sucho;[8][9][10]
  • naplánovat zavlažování plodin,[11] obhospodařování plodin;[12]
  • sledovat odpařování a transpiraci rostlin.[13]
  • posoudit změny v biologické rozmanitosti[14]
  • klasifikovat vegetaci[15]

Seznam vegetačních indexů

Multispektrální vegetační indexy

NDVI přes Landsat 8 aplikovaný na městskou oblast Ponta Grossa, jižní Brazílie

Hyperspektrální vegetační indexy

S příchodem hyperspektrálních dat byly vyvinuty vegetační indexy speciálně pro hyperspektrální data.

  • Vegetační index s odděleným pásmem normalizovaného rozdílu
  • Index žloutnutí
  • Index fotochemické odrazivosti
  • Vodní index normalizovaného rozdílu descrete-band
  • Stanovení polohy červené hrany
  • Predikce obsahu oříznutého chlorofylu
  • Index momentové vzdálenosti (MDI)

Reference

  1. ^ Data stažena z „Australian Bureau of Meteorology“. dne 13. června 2018, mapováno v R 14. června 2018
  2. ^ Huete, A .; Didan, K .; Miura, T .; Rodriguez, E.P .; Gao, X .; Ferreira, L.G (2002). "Přehled radiometrické a biofyzikální výkonnosti vegetačních indexů MODIS". Dálkový průzkum prostředí. 83 (1–2): 195–213. Bibcode:2002RSEnv..83..195H. doi:10.1016 / S0034-4257 (02) 00096-2.
  3. ^ Bannari, A .; Morin, D .; Bonn, F .; Huete, A. R. (01.08.1995). "Přehled vegetačních indexů". Recenze dálkového průzkumu Země. 13 (1–2): 95–120. doi:10.1080/02757259509532298. ISSN  0275-7257.
  4. ^ Lyon, John G (1998). Msgstr "Experiment detekce změn pomocí vegetačních indexů". Fotogrammetrické inženýrství a dálkový průzkum Země: 143–150. CiteSeerX  10.1.1.462.2056.
  5. ^ Eklundh, L .; Olsson, L. (2003). "Trendy vegetačního indexu pro africký Sahel 1982-1999". Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 30 (8): 1430. Bibcode:2003GeoRL..30.1430E. doi:10.1029 / 2002 GL016772. ISSN  0094-8276.
  6. ^ Gillies, R. R .; Kustas, W. P .; Humes, K. S. (1997). „Ověření„ trojúhelníkové “metody pro získání obsahu vody v půdě a energetických toků v půdě ze vzdáleného měření vegetačního indexu normalizovaného rozdílu (NDVI) a povrchu e.“ International Journal of Remote Sensing. 18 (15): 3145–3166. Bibcode:1997IJRS ... 18.3145G. doi:10.1080/014311697217026. ISSN  0143-1161.
  7. ^ Sandholt, Inge; Rasmussen, Kjeld; Andersen, Jens (2002). Msgstr "Jednoduchá interpretace prostorového teplotního / vegetačního indexového prostoru pro hodnocení stavu povrchové vlhkosti". Dálkový průzkum prostředí. 79 (2–3): 213–224. Bibcode:2002RSEnv..79..213S. doi:10.1016 / S0034-4257 (01) 00274-7. ISSN  0034-4257.
  8. ^ Peters, A. J.; Walter-Shea, E.A.; Ji, L .; Vliia, A .; Hayes, M .; Svoboda, M.D. (2002). „Monitorování sucha pomocí standardizovaného indexu vegetace založeného na NDVI“ (PDF). Fotogrammetrické inženýrství a dálkový průzkum Země. 68 (1): 71–75. Citováno 16. května 2018.
  9. ^ Kogan, F.N. (1995). "Aplikace vegetačního indexu a teploty jasu pro detekci sucha". Pokroky ve vesmírném výzkumu. 15 (11): 91–100. Bibcode:1995AdSpR..15k..91K. doi:10.1016 / 0273-1177 (95) 00079-T. ISSN  0273-1177.
  10. ^ Wan, Z .; Wang, P .; Li, X. (2004). "Využití produktů MODIS pro povrchovou teplotu a normalizovaný rozdíl vegetačního indexu pro monitorování sucha na jihu Great Plains, USA". International Journal of Remote Sensing. 25 (1): 61–72. Bibcode:2004IJRS ... 25 ... 61W. doi:10.1080/0143116031000115328. ISSN  0143-1161. S2CID  129234540.
  11. ^ Jones, H. G. (2004). „Plánování zavlažování: výhody a úskalí rostlinných metod“. Journal of Experimental Botany. 55 (407): 2427–2436. doi:10.1093 / jxb / erh213. ISSN  1460-2431. PMID  15286143.
  12. ^ Pinter, Jr., Paul J .; Hatfield, Jerry L .; Schepers, James S .; Barnes, Edward M .; Moran, M. Susan; Daughtry, Craig S.T .; Upchurch, Dan R. (2003). „Dálkový průzkum Země pro správu plodin“. Fotogrammetrické inženýrství a dálkový průzkum Země. 69 (6): 647–664. doi:10,14358 / PERS.69.6.647. ISSN  0099-1112.
  13. ^ Kustas, W. P .; Norman, J. M. (2009). „Použití dálkového průzkumu Země pro monitorování evapotranspirace na povrchu země“. Hydrologické vědy Journal. 41 (4): 495–516. doi:10.1080/02626669609491522. ISSN  0262-6667.
  14. ^ Pettorelli, Nathalie; Ryan, Sadie; Mueller, Thomas; Bunnefeld, Nils; Jędrzejewska, Bogumiła; Lima, Mauricio; Kausrud, Kyrre (2011). „Normalizovaný rozdílový vegetační index (NDVI): nepředvídané úspěchy v ekologii zvířat“ (PDF). Výzkum klimatu. 46 (1): 15–27. Bibcode:2011ClRes..46 ... 15P. doi:10.3354 / cr00936. ISSN  0936-577X. JSTOR  24872307.
  15. ^ Lloyd, Daniel (1990). "Fenologická klasifikace pokryvu suchozemské vegetace pomocí krátkovlnného vegetačního indexu". International Journal of Remote Sensing. 11 (12): 2269–2279. Bibcode:1990IJRS ... 11.2269L. doi:10.1080/01431169008955174. ISSN  0143-1161.
  16. ^ Záznam LWCI v indexové databázi, https://www.indexdatabase.de/db/i-single.php?id=129
  17. ^ Nedkov, S. (2017). "Normalizovaný index diferenciální zelenosti pro hodnocení dynamiky vegetace". Komptuje Rendus de l'Académie Bulgare des Sciences. 70 (8): 1143–1146.